观察者模式又称发布-订阅(Publish/Subscribe)模式,定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时,会通知所有观察者对象,使他们能够自动更新自己。将一个系统分割成一系列相互协作的类有一个很不好的副作用,那就是需要维护相关对象间的一致性。我们不希望为了维持一致性而使各类紧密耦合,这样会给维护、扩展和复用都带来不便。观察者模式所做的工作其实就是在解除耦合,让耦合的双方都依赖于抽象,而不是依赖于具体。
观察者模式是实际中应用比较广泛的模式,其应用场景比如,一台生产大米的工厂,和n个销售大米的商家,n个商家首先在这个工厂注册一下自身的联系方式,当工厂生产出一定量的大米后,再依照联系方式通知这n个商家来取货。这个例子当中用到了观察者模式中的注册(Attach)和通知(Notify),即当通知者的状态改变时,依次通知各个观察者。
Subject是抽象通知者,Observer是抽象观察者。如果要创建的派生类是风马牛不相及的对象,可以考虑使用接口实现若干个相同的方法。
Java代码如下:
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abstract class Subject { private ArrayList<Observer> observersList = new ArrayList<Observer>(); // add observers public void Attach(Observer ob) { observersList.add(ob); } // remove observers public void Detach(Observer ob) { observersList.remove(ob); } public void Notify() { for (Observer ob : observersList) { ob.Update(); } } } abstract class Observer { public abstract void Update(); } public class ConcreteObserver extends Observer { private String name; private String observerStatus; private ConcreteSubject subject; public ConcreteObserver(ConcreteSubject subject, String name) { this .subject = subject; this .name = name; } public void Update() { observerStatus = subject.getSubjectStatus(); } } public class ConcreteSubject extends Subject { private String subjectStatus; public String getSubjectStatus() { return subjectStatus; } public void setSubjectStatus(String subjectStatus) { this .subjectStatus = subjectStatus; } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub ConcreteSubject s = new ConcreteSubject(); s.Attach( new ConcreteObserver(s, "X" )); s.Attach( new ConcreteObserver(s, "Y" )); s.Attach( new ConcreteObserver(s, "Z" )); s.setSubjectStatus( "Ready" ); s.Notify(); } } |
上述代码中,有抽象观察者和抽象通知者。当Subject的状态改变之后,调用函数即可通知在其内部注册过的观察者。这种设计的思想在平时生活中也是比较常见的,就比如开头提到的生产大米的厂家和销售大米的商家。再来一个应用场景,比如书店中某一本书缺货了,顾客还是想买的话,可以进行登记,等到货后,书店老板会打电话依次通知想买书的顾客。这种注册的机制在其他的编程技巧中也是有很多体现的。比如程序向底层库注册多个回调函数,当条件满足时,底层库就会通知(或者说调用)最上层提供的回调函数。
上述代码是Java写的,C++的话也是类似,主要是Subject保存Observer的指针。但是C++要考虑释放内存的问题,注意当Observer本身要被销毁时,必须要调用Subject的Detach函数,否则Update时可能会出现使用野指针造成crash的问题。可以考虑使用Subject管理Observer的生命周期。